自动上下料机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
自由度是上下料机械手设计的关键参数。自由度越多，
自动上下料机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用自动上下料机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对自动上下料机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。
自动上下料机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干
1、手部安装在手臂的前端
手臂的内孔中装有传动轴，可把运用传给手腕，以转动、伸曲手腕、开闭手指。
自动上下料机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用到的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。
2、手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需的位置上。为了使自动上下料机械手能够正确地工作，手臂的3个自由度都要精确地定位。
3、躯干躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。
